CN103758488A - 软游梁抽油机 - Google Patents

Abstract

一种软游梁抽油机，其包括底座、动力机、曲柄、天轮支架、传动机构、抽油绳、动力天轮组、抽油天轮组和悬绳器；在底座的右部固定安装有动力机，在动力机的动力输出轴上固定安装有曲柄；在底座的左部固定安装有天轮支架。本发明结构合理而紧凑，使用方便；通过动力传动绳和抽油绳带动抽油杆和井下抽油泵的柱塞实现抽油，降低了设备的重量和高度，耗材量低，方便维护，费用低；同时通过变频控制器控制电机调速，能够通过载荷的大小调节抽油杆上行和下行速度，实现井下油多快抽、油少慢抽，这样就能实现智能化抽油的过程；从而在保证安全抽油的同时，降低能耗，提高抽油效率；特制的天轮支架能够向右旋转，给井口让位，方便现场修井操作。

Description

软游梁抽油机

技术领域

本发明涉及游梁抽油机技术领域，是一种软游梁抽油机。

背景技术

游梁式抽油机，也称梁式抽油机，是油田目前主要使用的抽油机类型之一；由电动机的传动，经变速箱、曲柄连杆机构变成驴头的上下运动，驴头经抽油杆带动井下抽油泵的柱塞作上下运动，实现抽油；游梁式抽油机虽然结构简单、工作可靠，但抽油效率较低，尤其是渗透性较差的稠油井、低产井和供液不足井的抽油效率不到10%，耗电量大；同时设备本身的体积和重量大，在制造、运输和使用等方面都十分不便，使用成本高；同时受驴头摆动幅度的影响，其机身的重心高，现场工作人员经常需要通过扶梯爬到支架上对游梁式抽油机进行维护，高空作业的危险性高，安全性差，维护十分不便。

发明内容

本发明提供了一种软游梁抽油机，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决游梁式抽油机的重心高、体积大，高空维护的危险性高，安全性差；以及制造、运输和使用等方面都十分不便，使用成本高的问题。

本发明通过优化还能进一步解决游梁式抽油机的抽油效率低，能耗大的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种软游梁抽油机，包括底座、动力机、曲柄、天轮支架、传动机构、抽油绳、动力天轮组、抽油天轮组和悬绳器；在底座的右部固定安装有动力机，在动力机的动力输出轴上固定安装有曲柄；在底座的左部固定安装有天轮支架，在天轮支架的上端固定安装有动力传动轴，在动力传动轴上固定安装有动力天轮组和抽油天轮组；在动力天轮组上顺时针缠绕有动力传动绳，动力传动绳的右下端与曲柄连接在一起；在抽油天轮组上逆时针缠绕有抽油绳，抽油绳的下端固定安装有悬绳器。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述动力机可包括电机、减速器、主传动带轮、从动带轮和传动带；在底座的右部上端分别固定安装有电机和减速器；在电机的动力输出轴上固定安装有主传动轮，在减速器的动力输入轴上固定安装从动带轮，在主传动轮和从动带轮上安装有传动带；在减速器左部的前后两侧分别有动力输出轴，曲柄分别固定安装在动力输出轴上；动力天轮组包括两个动力天轮；两个动力天轮分别固定安装在与曲柄对应的天轮支架上端；在每个动力天轮上分别顺时针缠绕有动力传动绳，两个动力传动绳的右下端分别与曲柄连接在一起。

上述抽油天轮组可包括两个抽油天轮；两个抽油天轮间隔固定安装在两个动力天轮之间的动力传动轴上；两个抽油天轮上分别逆时针缠绕有抽油绳，两个抽油绳的下端固定安装有悬绳器。

上述电机可采用变频电机；在底座上端固定安装有能通过抽油载荷变化对电机实现变频调速的变频控制器；在悬绳器中部有泵杆侧卧孔，抽油杆上端穿过泵杆侧卧孔固定安装有固定卡子，抽油杆通过固定卡子轴向限位安装在悬绳器上；在悬绳器与固定卡子之间的抽油杆上贴合安装有油田专用载荷传感器；油田专用载荷传感器的信号输出端与变频控制器的信号输入端通过导线电连接在一起或油田专用载荷传感器的信号输出端与变频控制器的信号输入端通过无线信号控制；变频控制器的信号输出端与电机的开关控制模块的信号输入端电连接在一起；或/和，减速器的动力输入轴上固定安装有刹车轮，在底座的右部上端固定安装有其刹车瓦能将刹车轮抱死实现刹车制动的抽油机刹车装置。

上述天轮支架可为上窄下宽的四脚支架；天轮支架的左侧架体为左斜向上的倾斜状架体；在天轮支架的左侧上端固定安装有轮架，轮架位于底座的左上方；在轮架上安装有动力传动轴，动力天轮组和抽油天轮组分别固定安装在动力传动轴上；在天轮支架的左侧架体的下部有支撑横梁，在支撑横梁下方的底座上固定安装有起重升降机构，起重升降机构的上端的升降动力端顶在支撑横梁上；在天轮支架前后两侧的底座左部上分别固定安装有旋转轴座，天轮支架的右侧架体的前后两端分别通过支架转轴铰接安装在旋转轴座上；或/和，曲柄的左端分别安装有曲柄销支架，在曲柄销支架的左端分别有销孔，在销孔内分别安装有与动力传动绳连接的曲柄销；在曲柄的右端分别安装有能沿曲柄内外可调的平衡块。

上述动力传动绳和抽油绳可采用碳纤维带；或/和，天轮支架上固定安装有天台爬梯。

本发明结构合理而紧凑，使用方便；通过动力传动绳和抽油绳带动抽油杆和井下抽油泵的柱塞实现抽油，降低了设备的重量和高度，耗材量低，方便维护，费用低；同时通过变频控制器控制电机调速，能够通过载荷的大小调节抽油杆上行和下行速度，实现井下油多快抽、油少慢抽，这样就能实现智能化抽油的过程；从而在保证安全抽油的同时，降低能耗，提高抽油效率；特制的天轮支架能够向右旋转，给井口让位，方便现场修井操作。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视结构示意图。

附图2为附图1的左视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为底座，2为曲柄，3为天轮支架，4为动力传动轴，5为动力传动绳，6为抽油绳，7为悬绳器，8为电机，9为减速器，10为主传动轮，11为从动带轮，12为传动带，13为动力天轮，14为变频控制器，15为抽油杆，16为油田专用载荷传感器，17为轮架，18为起重升降机构，19为旋转轴座，20为支架转轴，21为曲柄销支架，22为曲柄销，23为调节平衡块，24为抽油天轮组，25为天台爬梯，26为支撑横梁，27为固定卡子。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2所示，该软游梁抽油机包括底座1、动力机、曲柄2、天轮支架3、传动机构、抽油绳6、动力天轮组、抽油天轮组和悬绳器7；在底座1的右部固定安装有动力机，在动力机的动力输出轴上固定安装有曲柄2；在底座1的左部固定安装有天轮支架3，在天轮支架3的上端固定安装有动力传动轴4，在动力传动轴4上固定安装有动力天轮组和抽油天轮组；在动力天轮组上顺时针缠绕有动力传动绳5，动力传动绳5的右下端与曲柄2连接在一起；在抽油天轮组上逆时针缠绕有抽油绳6，抽油绳6的下端固定安装有悬绳器7。采用动力传动绳5和抽油绳6作为柔性传力部件取代了常规游梁抽油机的连杆、横梁、尾轴、游梁和驴头等部件，降低了设备的重量和高度，耗材量低，解决了设备造价高、安装困难和运输麻烦的问题，方便维护，费用低。

可根据实际需要，对上述软游梁抽油机作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，动力机包括电机8、减速器9、主传动带轮10、从动带轮11和传动带12；在底座1的右部上端分别固定安装有电机8和减速器9；在电机8的动力输出轴上固定安装有主传动轮10，在减速器9的动力输入轴上固定安装从动带轮11，在主传动轮10和从动带轮11上安装有传动带12；在减速器9左部的前后两侧分别有动力输出轴，曲柄2分别固定安装在动力输出轴上；动力天轮组包括两个动力天轮13；两个动力天轮13分别固定安装在与曲柄2对应的天轮支架3上端；在每个动力天轮13上分别顺时针缠绕有动力传动绳5，两个动力传动绳5的右下端分别与曲柄2连接在一起。在抽油绳6的下端通过悬绳器7连接抽油杆15；电机8运转，通过主传动带轮10、传动带12和从动带轮11带动减速器9，经减速器9减速后驱动曲柄2旋转；曲柄2转动并通过动力传动绳5带动动力天轮13旋转，抽油天轮组通过动力传动轴4与动力天轮13同步旋转，抽油绳6在抽油天轮组上收放，并带动抽油杆15和井下抽油泵的柱塞作上下运动，实现抽油。

如附图2所示，抽油天轮组包括两个抽油天轮24；两个抽油天轮24间隔固定安装在两个动力天轮13之间的动力传动轴4上；两个抽油天轮24上分别逆时针缠绕有抽油绳6，两个抽油绳6的下端固定安装有悬绳器7。

如附图1所示，电机8采用变频电机；在底座1上端固定安装有能通过抽油载荷变化对电机8实现变频调速的变频控制器14；在悬绳器7中部有泵杆侧卧孔，抽油杆15上端穿过泵杆侧卧孔固定安装有固定卡子27，抽油杆15通过固定卡子27轴向限位安装在悬绳器7上；在悬绳器7与固定卡子27之间的抽油杆15上贴合安装有油田专用载荷传感器16；油田专用载荷传感器16的信号输出端与变频控制器14的信号输入端通过导线电连接在一起或油田专用载荷传感器16的信号输出端与变频控制器14的信号输入端通过无线信号控制；变频控制器14的信号输出端与电机8的开关控制模块的信号输入端电连接在一起。变频电机为现有公知的设备；当抽油杆15带动井下抽油泵工作时，抽油杆15的载荷被油田专用载荷传感器16感知，并转化成信号传输给变频控制器14，变频控制器14内部自带有计算模块，将输入的信号通过计算和分析对比转化为控制信号，控制信号输出给电机8，对电机8的开关控制模块进行控制，实现抽油杆15的变速运行；这样可以随时根据抽油载荷的变化而改变抽油杆15运行速度，实现井下油多快抽，油少慢抽的目的；尤其针对原油粘度变化对抽油载荷的影响很大时，不仅实现了节能，还能够保证抽油不超载，不发生“抽油杆打架”的现象，这样就能实现智能化抽油的过程。

如附图1所示，天轮支架3为上窄下宽的四脚支架；天轮支架3的左侧架体为左斜向上的倾斜状架体；在天轮支架3的左侧上端固定安装有轮架17，轮架17位于底座1的左上方；动力传动轴4安装在轮架17上；在天轮支架3的左侧架体的下部有支撑横梁26，在支撑横梁26下方的底座1上固定安装有起重升降机构18，起重升降机构18的上端的升降动力端顶在支撑横梁26上；在天轮支架3前后两侧的底座1左部上分别固定安装有旋转轴座19，天轮支架3的右侧架体的前后两端分别通过支架转轴20铰接安装在旋转轴座19上。起重升降机构18为现用公知的用于起升重物的设备，可采用千斤顶；将天轮支架3安装在井口右侧，并使抽油绳6下端与井口对中；当需要进行修井作业时，可启动起重升降机构18，起重升降机构18的升降动力端推动天轮支架3绕支架转轴20向右旋转，天轮支架3给井口让位，方便现场修井操作。

根据需要，在减速器9的动力输入轴上固定安装有刹车轮，在底座1的右部上端固定安装有其刹车瓦能将刹车轮抱死实现刹车制动的抽油机刹车装置。抽油机刹车装置采用现有公知用于抽油机的刹车设备。

如附图1所示，在曲柄2的左端分别安装有曲柄销支架21，在曲柄销支架21的左端分别有销孔，在销孔内分别安装有与动力传动绳5连接的曲柄销22；在曲柄2的右端分别安装有能沿曲柄2内外可调的平衡块23。将平衡块23安装在曲柄2上用于抽油平衡的方式为曲柄平衡；曲柄平衡是一种在油田上常用的平衡方式；这种平衡方式可以通过调整曲柄2上曲柄销支架21和平衡块23的重量调节平衡，减少了游梁平衡引起的抽油机摆动，运行平稳；除上述方法以外，由于抽油平衡还与天轮高度、天轮与减速器9输出轴之间距和平衡块23重心偏置角有关，也可通过调节平衡块23安装在曲柄2上的位置调节平衡，调整比较方便。

根据需要，动力传动绳5和抽油绳6采用碳纤维带。碳纤维带轴向强度高、无腐蚀、柔软性好，耐疲劳性好，适用于长期在动力天轮13和抽油天轮24组上缠绕，实用性强。

如附图1、2所示，在天轮支架3上固定安装有天台爬梯25。天台爬梯25可便于维护人员进行高空维护作业，安全性高。

根据需要，还可通过动力轮和抽油轮的轮径变化而部分地简单解决曲柄直径与抽油冲程的差异。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本发明最佳实施例的使用过程：

首先接通电源，启动变频控制器14，使电机8运转；电机8的动力通过主传动带轮10、传动带12带动从动带轮11旋转，经减速器9减速后驱动曲柄2旋转；安装于曲柄2上的曲柄销支架21通过曲柄销22与动力传动绳5使动力天轮13转动，再通过动力传动轴4使抽油天轮24转动，缠绕在抽油天轮24上的抽油绳6随抽油天轮24旋转收放，并通过悬绳器7带动抽油杆15和井下抽油泵的柱塞作上下运动，实现抽油；

针对抽油过程中的油温变化，使油的粘度增高或下降，影响抽油载荷；在上述情况下变频控制器14对抽油速度的控制状态如下：

情况一：当井下油的油温较高时，为了快速抽油，在抽油载荷不超过安全载荷下，变频控制器14使电机8快速运转，达到高产抽油目的。

情况二：当井下油的油温下降，粘度升高的情况下，抽油杆15上行时，由于稠油的粘度使抽油杆15上行载荷增大，当抽油杆15上行载荷接近安全载荷时，油田专用载荷传感器16信号输出至变频控制器14，变频控制器14控制电机8，使抽油杆15的上行载荷在接近安全载荷状态下，减慢上行速度，达到上行安全抽油目的；

情况三：当井下稠油的油温下降，粘度升高的情况下，抽油杆15下行时，由于稠油的粘度使抽油杆15下行载荷减小，当抽油杆15下行载荷接近最小安全载荷时，油田专用载荷传感器16信号输出至变频控制器14，变频控制器14控制电机8，使抽油杆15的下行载荷在接近最小安全载荷状态下，减慢下行速度，达到下行安全抽油目的；

情况四：当井下稠油的油温继续下降，油井接近停产时: 抽油杆15上行受油田专用载荷传感器16、变频控制器14和电机8的作用，在接近最大安全载荷时，减慢上行速度；抽油杆15下行受油田专用载荷传感器16、变频控制器14和电机8的作用，在接近最小安全载荷时，减慢下行速度；达到上行与下行安全抽油目的，直至关井停抽。

Claims (10)

1.一种软游梁抽油机，其特征在于包括底座、动力机、曲柄、天轮支架、传动机构、抽油绳、动力天轮组、抽油天轮组和悬绳器；在底座的右部固定安装有动力机，在动力机的动力输出轴上固定安装有曲柄；在底座的左部固定安装有天轮支架，在天轮支架的上端固定安装有动力传动轴，在动力传动轴上固定安装有动力天轮组和抽油天轮组；在动力天轮组上顺时针缠绕有动力传动绳，动力传动绳的右下端与曲柄连接在一起；在抽油天轮组上逆时针缠绕有抽油绳，抽油绳的下端固定安装有悬绳器。

2.根据权利要求1所述的软游梁抽油机，其特征在于动力机包括电机、减速器、主传动带轮、从动带轮和传动带；在底座的右部上端分别固定安装有电机和减速器；在电机的动力输出轴上固定安装有主传动轮，在减速器的动力输入轴上固定安装从动带轮，在主传动轮和从动带轮上安装有传动带；在减速器左部的前后两侧分别有动力输出轴，曲柄分别固定安装在动力输出轴上；动力天轮组包括两个动力天轮；两个动力天轮分别固定安装在与曲柄对应的天轮支架上端；在每个动力天轮上分别顺时针缠绕有动力传动绳，两个动力传动绳的右下端分别与曲柄连接在一起。

3.根据权利要求2所述的软游梁抽油机，其特征在于抽油天轮组包括两个抽油天轮；两个抽油天轮间隔固定安装在两个动力天轮之间的动力传动轴上；两个抽油天轮上分别逆时针缠绕有抽油绳，两个抽油绳的下端固定安装有悬绳器。

4.根据权利要求2或3所述的软游梁抽油机，其特征在于电机采用变频电机；在底座上端固定安装有能通过抽油载荷变化对电机实现变频调速的变频控制器；在悬绳器中部有泵杆侧向安装孔，抽油杆上端穿过泵杆侧向安装孔，固定安装有固定卡子，抽油杆通过固定卡子轴向限位安装在悬绳器上；在悬绳器与固定卡子之间的抽油杆上贴合安装有油田专用载荷传感器；油田专用载荷传感器的信号输出端与变频控制器的信号输入端通过导线电连接在一起或油田专用载荷传感器的信号输出端与变频控制器的信号输入端通过无线信号控制；变频控制器的信号输出端与电机的开关控制模块的信号输入端电连接在一起；或/和，减速器的动力输入轴上固定安装有刹车轮，在底座的右部上端固定安装有其刹车瓦能将刹车轮抱死实现刹车制动的抽油机刹车装置。

5.根据权利要求1或2或3所述的软游梁抽油机，其特征在于天轮支架为上窄下宽的四脚支架；天轮支架的左侧架体为左斜向上的倾斜状架体；在天轮支架的左侧上端固定安装有轮架，轮架位于底座的左上方；在轮架上安装有动力传动轴，动力天轮组和抽油天轮组分别固定安装在动力传动轴上；在天轮支架的左侧架体的下部有支撑横梁，在支撑横梁下方的底座上固定安装有起重升降机构，起重升降机构的上端的升降动力端顶在支撑横梁上；在天轮支架前后两侧的底座左部上分别固定安装有旋转轴座，天轮支架的右侧架体的前后两端分别通过支架转轴铰接安装在旋转轴座上；或/和，曲柄的左端分别安装有曲柄销支架，在曲柄销支架的左端分别有销孔，在销孔内分别安装有与动力传动绳连接的曲柄销；在曲柄的右端分别安装有能沿曲柄内外可调的平衡块。

6.根据权利要求4所述的软游梁抽油机，其特征在于天轮支架为上窄下宽的四脚支架；天轮支架的左侧架体为左斜向上的倾斜状架体；在天轮支架的左侧上端固定安装有轮架，轮架位于底座的左上方；在轮架上安装有动力传动轴，动力天轮组和抽油天轮组分别固定安装在动力传动轴上；在天轮支架的左侧架体的下部有支撑横梁，在支撑横梁下方的底座上固定安装有起重升降机构，起重升降机构的上端的升降动力端顶在支撑横梁上；在天轮支架前后两侧的底座左部上分别固定安装有旋转轴座，天轮支架的右侧架体的前后两端分别通过支架转轴铰接安装在旋转轴座上；或/和，曲柄的左端分别安装有曲柄销支架，在曲柄销支架的左端分别有销孔，在销孔内分别安装有与动力传动绳连接的曲柄销；在曲柄的右端分别安装有能沿曲柄内外可调的平衡块。

7.根据权利要求1或2或3所述的软游梁抽油机，其特征在于动力传动绳和抽油绳采用碳纤维带；或/和，天轮支架上固定安装有天台爬梯。

8.根据权利要求4所述的软游梁抽油机，其特征在于动力传动绳和抽油绳采用碳纤维带；或/和，天轮支架上固定安装有天台爬梯。

9.根据权利要求5所述的软游梁抽油机，其特征在于动力传动绳和抽油绳采用碳纤维带；或/和，天轮支架上固定安装有天台爬梯。

10.根据权利要求6所述的软游梁抽油机，其特征在于动力传动绳和抽油绳采用碳纤维带；或/和，天轮支架上固定安装有天台爬梯。